Сверхэффективную мембрану для очистки воды сделали из дерева
Logo
Cover

Вдохновившись системой циркуляции воды в деревьях, американские ученые придумали, как использовать в качестве мембраны опреснителя тонкий лист древесины. Он пропускает пар, но задерживает соль и другие вещества.

Нехватка питьевой воды — серьезная мировая проблема: по данным ООН, в этом году половина населения планеты проживает в скудных на водные ресурсы регионах по меньшей мере 1 месяц в году. Это число может возрасти с 3,6 млрд до 5,7 млрд к 2050 году из-за климатических изменений и быстрой урбанизации. Получение пригодной для питья воды из морских, солоноватых или сточных вод могло бы помочь смягчить дефицит воды и спасти сотни тысяч жизней благодаря улучшению санитарных условий.

Большинство мембран для очистки соленой воды изготавливаются из полимеров, которые производят с применением ископаемого топлива и которые сложно перерабатывать. Древесина — более экологичный материал, а ее высокая пористость позволяет проводить пар и препятствует потере тепла, рассказывает EurekAlert.

Инженеры из Принстонского университета разработали первую надежную мембрану для дистилляции воды из древесины. Пористость в пределах 89 ± 3% и иерархическая структура пор обеспечивают перенос водяного пара. Теплопроводность в поперечном направлении остается при этом крайне низкой, а вдоль волокон — высокой, что облегчает эффективное рассеивание тепла. Все это приводит к тому, что мембрана демонстрирует отличную паропроницаемость и тепловой КПД около 70% при 60 °C.

В проведенных командой исследователей экспериментах по опреснению воды новая деревянная мембрана показала себя на 20% лучше, чем коммерческие образцы.

В прошлом августе американские специалисты создали наномембраны для обратного осмоса с контролируемыми свойствами и более дешевые и долговечные. Для этого они использовали процесс электроспрей-ионизации.